手机外观(ID)设计要点概述

来源:百度文库 编辑:神马文学网 时间:2024/04/27 05:49:46
手机设计
【概述】:
本文针对手机外观设计建立了一定的设计执行规范,对于维持手机外观模型的强壮性及方便后续处理非常有参考价值。
这些都是基本的!仅供参考
01        使用Pro Engineer软件“Top & Down 建构Id.prt再拆件àDesign”设计
避免ID因客户外观要求或机构空间问题修改,导致机构必须重新建构!
02        ID重要外观Curve,例如:按键孔,LCD窗口孔,LED位置孔,Audio孔等Curve能独立绘制于某一Datum上,避免机构结构设计时产生参考曲面错误及方便设计取用,保持画面清楚!
03        ID重要分件Surface应保留于分件Part上,例如:前后盖PL分模面Surface,后盖与电池盖分件Surface
04        ID分件组立图,必须使用单一坐标系统组立(一个圆点),而且组立图与各Part坐标系统名称必须一致!
05        ID重要外观于机构设计初应该完成(设计中可与机构及电子讨论作法)例如:电池组装方式,Mic孔位置,吊带孔大小位置,Keypad按键高度,天线长度大小,Lens作法及处理方式等等!
06        使用Pro/E standard “startpart.prt”及”startassy.asm”作图(内含Datum,Coordsys,Layer,投影视图)
07        各Part文件名称命名要规范
08        共享Data,单一数据库
(1)        建立零件Component Library
(2)        保持Server资料为最新版本
(3)        个人计算机设定相同path对应数据库
(4)        使用权限划分
09        每个人员Pro/E 使用相同Config.pro,相同工作环境
10        掀盖式(Flip)手机及贝壳机等有Hinge转轴旋转,于Part组立时应组立成可旋转检查外观及机构
ID手机造型设计注意点
结构设计考量
项次        机构建议        ID建议
01        LCD Lens与Front Housing:
Lens边缘Gap单边为0.1mmè
Lens贴合面裕留0.1~0.15mm背胶厚度è
避免Lens贴合面为不规则曲面è
Lens有小孔,直径不小于0.8mmè
Lens平均厚度为1.2~1.5mmè
Lens表面避免急遽的高低落差产生è
Lens可视区避免直接目视到手机内部组件 è
02        Keypad与Front Housing:
建议按键高度:按键行程+0.2mm(不含按键造形)è
Rubber按键gap:单边0.2~0.25mmè
塑料按键gap:单边0.15mmè
按键重心不要偏离PCB接触Dome太远è
塑料按键需有拔模角度3度è
Keypadè ”5”按键是否需加盲人触控点
Front Housing是否需加盲人触控点       è
03        Antenna:
天线直径大小:内模直径5.4mm+内模肉厚0.8mmx2+外模肉厚1.0mmx2=9.0mm(约略值)è
天线长度(外露):16~18mmè
外观考量拔模角度及分模线PLè
天线角度:与RF人员沟通 è
04        手机吊饰孔:
强度考量:承载15公斤è
穿线难易度è
模具结构及拔模考量       è
05        Rear Housing & Front Housing:
后盖天线处外观一定要有拔模角度è
PL面外观避免过于锐利è
要考量美工缝设计外观è
Housing平均肉厚1.5mm è
06        Rear Housing & Battery Cover
Batteryè Cover外观可设计略小于Rear Housing外观0.1~0.2mm,避免组装公差造成Battery Cover凸出外观
07        Housing & Data Port Cable
注意避免因外观造形造成无法连接插拔现象
手机喇叭结构设计方法
教程分类:结构设计
【概述】:
本文详细介绍在手机中喇叭结构的设计方法。
声腔结构对手机音质的影响
声腔结构 对手机电气性能的影响 对手机音质的影响
手机外壳声孔大
手机外壳声孔小 高频截止频率可延伸至5~10KHz
截止频率一般在5KHz左右 声音浑厚、丰满
声音单调、尖锐
Speaker与手机外壳形成的前腔大
Speaker与手机外壳形成的前腔小 对频率响应曲线无明显影响 声音比较空旷
声音无共鸣感
手机内腔大
手机内腔小 频率响应曲线低频Fo附近相对较高
频率响应曲线低频Fo附近相对较低 声音感觉不清晰
声音低音感觉不足
泄漏孔靠近Speaker
泄漏孔远离Speaker 频率响应曲线低频下跌
无影响 声音尖锐,低音不足
无影响
Speaker电气性能对手机电气性能以及音质的影响
Speaker电气性能 对手机电气性能影响 对音质的影响
谐振频率(Fo)高
谐振频率(Fo)低 谐振频率(Fo)高
谐振频率(Fo)低 声音尖锐
低音较好
灵敏度高
灵敏度低 灵敏度高
灵敏度低 声音大而有力
声音小而无力
高频截止频率高
高频截止频率低 高频截止频率高(手机声孔较大时)
高频截止频率低 声音丰满
声音单调
总谐波失真(THD)高
总谐波失真(THD)低 总谐波失真(THD)高
总谐波失真(THD)低 声音浑浊
声音清晰
功率大
功率小 功率大
功率小 声音可以较大
声音相对较小
Speaker声腔结构设计
主要指手机内部所构成的声腔或者泄漏孔对Speaker的性能或者声音产生的影响,如下图所示,声孔、前腔、内腔、泄漏孔等等都会对手机的整机音质表现产生影响,首先要用Rubber Ring,即环形橡胶垫把Speaker与手机外壳密封起来,使声音不会漏到手机内腔,然后就是声孔、前腔、内腔的合理配合
泄漏孔主要是由SIM卡、电池盖、手机外接插座等手机无法密封位置的声漏等效而成的,泄漏孔以远离Speaker为宜,即手机无法密封的位置要尽量远离Speaker,这样可以使得手机的整机的音质表现较好。
声腔设计建议值:
φ13mmLoudSpeaker:
声孔总面积约3mm2   前腔高度0.4mm-1mm  泄漏孔总面积约5mm2  内腔体积约5cm3
φ15mmLoudSpeaker:
声孔总面积约3.5mm2  前腔高度0.4mm-1mm  泄漏孔总面积约5mm2 内腔体积约6cm3
φ16-18mmLoudSpeaker:
声孔总面积约4mm2  前腔高度0.4mm-1mm  泄漏孔总面积约5mm2 内腔体积约7cm3
Receiver声腔设计
主要指手机内部所构成的声腔或者泄漏孔对Receiver的性能或者声音产生的影响,如下图所示,声孔、前腔、内腔、泄漏孔等等都会对手机的整机音质表现产生影响,首先要用Rubber Ring,即环形橡胶垫把Receiver与手机外壳密封起来,使声音不会漏到手机内腔,然后就是声孔、前腔、内腔的合理配合
泄漏孔主要是由SIM卡、电池盖、手机外接插座等手机无法密封位置的声漏等效而成的,泄漏孔以远离Receiver为宜,即手机无法密封的位置要尽量远离Receiver,这样可以使得手机的整机的音质表现较好。
声腔设计建议值:
φ13Receiver:
声孔总面积约3mm2   前腔高度0.2mm-0.8mm  泄漏孔总面积约5mm2  内腔体积约4cm3
φ15Receiver:
声孔总面积约3.5mm2  前腔高度0.2mm-0.8mm  泄漏孔总面积约5mm2 内腔体积约5cm3
手机零件材料及技术要求
手机side key设计精华
1. 在侧键按动的过程中,推动side_key_switch(或side_key_metaldome)到一定的行程(一般为0.2mm),从而达到使side_key_switch(或side_key_metaldome)电路导通的目的。
2. SIDE_KEY与SIDE_KEY_RUBBER通过胶水(通常为UV胶或瞬干胶)粘连在一起形成一个组件,胶水的厚度在05mm左右。为了便于装配,一般先将SIDE_KEY组件装到HSG上,再组装PC板。
3. sidekey和周边元件的关系(SIDE_KEY_SWITCH):
a. SIDE_KEY与HSG周边的间隙尺寸(A)为0.1mm,间隙尺寸过小,容易卡键;间隙尺寸过大则配合过松,影响外观且易上下摆动;
b. SIDE_KEY与HSG的装配间隙(B)可保留0.05mm空间;
c. SIDE_KEY外侧与HSG距离( C )应大于0.6mm,尺寸过小,手感不好;
d. SIDE_KEY_RUBBER导电柱与SIDE_KEY_SWITCH的装配间隙(D)控制在0.05-0.1mm之间。若间隙过大,按动时侧键容易下陷,手感不好;间隙过小,难装配且不利于后期调整;
e. SIDE_KEY_SWITCH(或SIDE_KEY_METALDOME)的行程一般为0.20mm;
f. SIDE_KEY_RUBBER与HSG的装配避让间隙(E)应保证在0.4mm以上,因SIDE_KEY_SWITCH的行程为0.2mm,若避让间隙过小,会造成侧键按不到底,影响按键功能。
g. SIDE_KEY_RUBBER与HSG的间隙(F)尽量做到0.3mm以上,尺寸过小,按键在按动过程中,SIDE_KEY_RUBBER会碰到HSG,从而影响侧键手感
h. SIDE_KEY与HSG配合导向面尺寸(M)保留在1.0mm,为了便于装配SIDE_KEY_RUBBER上倒C0.2x0.2(T),
4.SIDE_KEY结构设计注意事项。
常见的侧键为P+R结构:
a. SIDE_KEY壁厚(d)一般控制在0.7mm—1.0mm,局部可达到0.4mm以上。
b. 键帽周边做一圈裙边,裙边尺寸a=0.3~0.5mm,b=0.35~0.5mm
c. SIDE_KEY_RUBBER厚度(c)要求在0.25mm以上,通过胶水与SIDE_KEY粘结在一起, 胶水的厚度约为0.05mm左右。
d. 导电基尺寸(e)、(f)在尺寸空间允许的情况下尽量做大,因为,按键在安装和按动的过程中,Sidekey_Rubber难免会上、下、左、右晃动,若导电基尺寸过小,会造成导电基与Sidekey_Switch错位,影响按键手感。
e. 侧键键帽宽度(g)做到2.0mm以上,建议在2.5mm-3.5mm之间。
手机结构设计规范及检查
一.建模要求
所有结构件和元器件(螺母、螺钉、弹簧等)和元器件(包括连线、焊点、连接头等)都要画进去,
元器件要尽量仿 真。
二.命名规定
1.折叠机:翻盖外壳fg-wk、翻盖内壳fg-nk、面壳mk、底壳dk、电池外壳bat-wk、电池内壳bat-nk、电池扣bat-kou
2.直板机: 面壳mk,底壳dk,电池外壳bat-wk,电池内壳bat-nk,电池扣bat-kou
3.滑盖机:滑盖外壳hg-wk、滑盖内壳hg-nk、面壳mk,底壳dk,电池外壳bat-wk,电池内壳bat-nk,电池扣bat-kou
三.音腔的设计
1.       出音孔面积:音孔面积与SPK发音面积之比在8%~15%,一般情况下要大于8mm 。
2.       SPK端面要密封,筋要压在speaker双面胶的中间。
3.       后音腔的设计:尽量密封,speaker设计在翻盖上较易做密封。
4.       折叠机上使用二合一SPK时,翻盖和面壳之间要有适当的出音口。
四.设计要点
1.      LCD窗口大小的设计,绘图时可先绘出aa显示区(实际显示区),壳体窗口比aa显示区单边大1.0mm,
镜片透明窗 口比aa显示区单边大0.5mm。
2.      面壳与翻盖配合(转轴处)两边各处长一凸台0.05mm,间隙单面留0.1mm。
3.      面壳多做一些骨位及小柱支撑在主板上,改善按键手感,高度一般做0.7mm。
4.      面壳转轴孔要封闭,增强刚度。
5.      翻盖打开时,翻盖两边肩部会碰到面壳两边,设计安全间隙0.4mm以上,如有干涉,面壳该处考虑减胶,
模具考虑做行位。
6.      耳机塞柱子要短一些,1.2mm左右。
7.      翻盖外壳设计骨位压在LCD边缘的PCB板上,(若要加导电布必需预压0.2mm)。
8.      侧封盖设计成互换的,并做防呆设计。
9.     有方向的孔胶塞要设计方向定位骨,胶塞要有缺口,以便于拆卸。
10.   测试口与测试头对准,测试头大小由硬件部提供。
11.    SPK、Receive、MIC、振子,LCD和主板连接器等要用海绵压住。
12.    盲点设计:“5”按键上凹面设计或者“5”键两边的面壳上。
13.    双面胶设计耳朵。
14.    耳机孔比耳机头外径大0.5mm。
15.    PET贴片壳体角部留针孔,以利于拆卸。
16.    电池金手指尽量共用电池厂已有的规格尺寸,尽量宽一些,以防电池连接器贴片歪斜、弹片变形等,
电池金手指稍高出周围塑胶,以利接触。
17.    天线弹片触点中间设计凸形。
18.    扣的厚度大于0.7mm,配合(重叠)量0.5mm,天线和侧按键处附近要有扣或螺钉;扣位背面尽
量设计成封闭的,底壳的扣位处可从背面偷胶,以防缩水。
19.    电池外壳设计厚度0.65~0.75mm,电池内壳:0.4mm(标贴槽0.1mm)。
20.    电池与底壳厚度方向留间隙0.1mm。
21.    翻盖与面壳按键面间隙留0.3mm。
22.    转轴中心隔挡骨位厚度做0.7mm
23.    电池内壳做骨位顶住SIM卡的顶端,防止移动,同时座充要避空。
24.    电池左右的定位,要求底壳做骨位与电池配合,间隙单面留0.08mm。
25.    电池扣尽量不要设计在电池弹片的同一头。
26.    电池金手指之间用筋条隔开。
27.    镜片槽深0.85mm,PET贴片处槽深0.35mm。
28.    一般情况下,LCD大小玻璃表面离壳体0.2mm(海绵0.35mm)。
29.    螺柱的设计:孔大小:外径2.5的螺母(M1.6),孔径2.25mm,螺孔深度:要大于螺母长度0.2mm以上,
加强筋:如不干涉尽量设计4个筋。
30.    底壳与电池配合位(长度方向):拔模斜度1~1.5度,配合间隙单面0.08mm。
31.    底壳电池扣插穿位胶厚做0.6mm,加强扣的刚度。
32.    底壳的标贴槽:主标贴0.1mm,入网标贴0.15mm。
33.    底壳的SIM卡平台要比SIM座平面低0.1mm。
34.    按键与面壳按键孔的间隙:主按键的间隙:0.1mm,侧按键的间隙:0.1mm,按键与灯及元器件的干涉,
按键底部减胶设计。
35.    天线弹片要比金手指宽度单边小0.4mm以上。
36.    天线弹片、电池弹片、振子弹片等的设计要考虑压缩后触点的位移,向相反的方向偏0.5mm左右(以实际
计算为准)。
37.    磁铁的磁力方向要指向霍尔开关,SPK要避开,以免SPK影响霍尔开关。
38.    SPK不要离天线太近,以免对天线性能造成影响。
五.   检查的项目
1.    位置的对准(横竖两个方向)。
a.    磁铁与霍尔开关。
b.    电池弹片与电池金手指。
c.     SIM弹片与SIM卡金手指。
d.    天线弹片与主板金手指。
e.    振子弹片与主板金手指。
2.    FPC的干涉检查
a.    FPC与面壳。
b.    FPC与翻盖内壳。
c.    翻盖翻转过程中与面壳的干涉.
手机结构设计完全指南
手机产品的结构设计是实现产品功能的关键,这不仅需要与产品外观相协调,更要考虑后序的生产装配、喷漆、喷绘、模具设计制造等各个方面。
手机产品的形体结构设计牵扯知识范围十分广泛,主要有:
1. 材料选用 ; 2.内部结构;3. 表面处理 ; 4 加工手段 ; 5. 包装装潢 ;
这些因素的运用直接影响着手机产品的生命和外观形象的变化。可以说设计者水平的高低决定了产品的生命力和产品的档次高低,高档次产品不一定是高造价, 运用低造价设计出高档次的产品是设计者高水平高素质的体现。
下面就前两项进行详细讲解,后两项以后再补充
1. 要评审造型设计是否合理可靠,包括制造方法,塑件的出模方向、出模斜度、抽芯、结构强度,电路安装(和电子工程人员配合)等是否合理。
2. 根据造型要求确定制造工艺是否能实现。包括模具制造、产品装配、外壳的喷涂、丝印、材质选择、须采购的零件供应等。
3. 确定产品功能是否能实现,用户使用是否最佳。
4. 进行具体的结构设计、确定每个零件的制造工艺。要注意塑件的结构强度、安装定位、紧固方式、产品变型、元器件的安装定位、安规要求,确定最佳装配路线。
5. 结构设计要尽量减小模具设计和制造的难度,提高注塑生产的效率,最小限度的减低模具成本和生产成本。
6.确定整个产品的生产工艺、检测手段,保证产品的可靠性。
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塑料件的设计指南
1. 工程塑料的性能简介:
1.1有些固态物质具有分子排布有序,致密堆积的特性,如食用盐,糖,石英,矿物质和金属。其它表现为固态物质,并不形成有规则的晶体排列方式。它们只是冷却成为无序的或随机的分子团,称为无定型聚合物。非晶体物质不是真正的固体,最普通的例子就是玻璃,它们只是过冷的,极端粘稠的液体。
塑料树脂可以分为结晶型和无定型的。结晶型是相对的概念,由于聚合物的分子链大而复杂,所以不能够向无机化合物那样有完美的晶体排列次序。不同的聚合物有不同的结晶表现,如高密度的聚乙烯有点结晶性,尼龙的会更强一些,聚甲醛(POM)的更强。
1.2 结晶型与无定型塑料的区别
熔解/凝固
结晶型会有一个熔点,熔解是需要熔解热,成型时会稳定性和硬度会迅速提高,所以结晶型塑料的成型周期比较短。
无定型物质的温度随着所加入的热量而增加,而且越来越呈现为液态。成型的周期也比较长。
收缩
结晶型塑料的收缩率会比较大,无定型的比较小
结晶型塑料        收缩率
聚甲醛(POM)     2.0
尼龙66            1.5
聚丙烯            1.0~2.5
无定型塑料        收缩率
聚碳酸脂(PC)    0.6-0.8
ABS               0.4-0.7
PMMA              0.7
聚苯乙烯          0.4
由于收缩率小,无定型塑料有更好的尺寸稳定性,想我们通用的PC、ABS和PC+ABS的最小公差可以规定为+/_0.002%
1.3 塑料的其他性能
不同的塑料聚合物以及添加一些助剂之后塑料会有不同的性能。如添加玻纤(一般20%~40%)之后能够显著增加制成品的强度;GE的LEXAN PC和CYCOLOY  PC+ABS的HF是高流动级,对于手机这类薄壳设计的注塑加工的难度有显著的改善;添加阻燃剂之后能够达到UL94 5V/V0级阻燃要求。
1.4 塑料选择
手机里面比较通用的塑料选择是:
手机外壳:GE PC EXL1414,SAMSUNG PC HF-1023IM,GE ABS+PC CYCOLOY 1200HF,GE ABS+PC CYCOLOY 2950、2950HF,其中GE PC EXL1414价格较贵大概是GE ABS+PC CYCOLOY 1200HF的两倍,GE ABS+PC CYCOLOY 2950、2950HF是阻燃级别
电池壳:GE PC EXL1414,SAMSUNG PC HF-1023IM,GE 1200HF, GE CX7240(超薄电池底壳0.2mm)
电镀件:奇美 PA-727,少数使用奇美PA-757、GE CYCOLAC EPBM
电池卡扣或者运动件:POM
2. 手机塑料件的平均肉厚为1.0mm~1.2mm。较大面(如主副屏贴LENS处可以做到0.5mm),局部可以做到0.35mm。
不同材料的最小肉厚不同,其中结晶性的塑料如铁弗龙、POM、尼龙可以做的比较小,PMMA、ABS次之,PC由于流动性比较差需要的最小肉厚比较大。
3. 壁厚尽量均一,如果是不可避免的变化可以通过转换区来避免肉厚的急剧变化:
4. 产品转角处不要设计成锐角,尤其是非结晶性塑料如我们常用的ABS、PC对锐角造成的应力非常敏感,容易造成应力集中,影响制成品的强度。同时圆滑过渡的也可以降低模腔压力,改善流动性。
4.1 由于锐角处刻痕会产生应力集中,下面是悬臂梁结构下r/t>0.6的情况下能够有效降低应力集中因子:
4.2 同样的所有的塑胶件的转角处都需要加上R角,内R角大于0.5t,最好是0.6~0.75t:
5. Rib的设计:
5.1 使用GE的CYCOLOY ABS+PC时,Rib的厚度最好不大于壳子本体厚度的0.6倍。
5.2 高度不要超过本体厚度的3~5倍。
5.3 拔模角度为0.5~1.0度。
5.4 在Rib的根部导Rib厚度的40%~60%的圆角。
5.5 两根Rib之间的间距最好在壁厚的3倍以上。
6. 卡勾的设计:
6.1 卡勾的卡入尺寸一般在0.5mm~0.8mm。
6.2 钩子从分模面下沉0.2mm,有利于模具制造。
6.3 钩子和卡槽的咬合面留0.05mm的间隙,以便日后修模。
6.4 卡槽顶端于钩子底部预留0.3mm的间隙,作为卡勾变形的回弹空间。
6.5 卡槽最好做成封闭式的(在壁厚保证不缩水的情况下),封闭面的肉厚0.3~0.5mm。
6.6 其余配合面留0.1~0.2mm的间隙。
6.7 钩子的斜顶需留6~8mm的行程。
6.8 钩子的尖端导0.1mm的圆角,以便拆卸。
6.9 卡勾配合面处可以自主导2度的拔模,作为拆卸角。
6.10  卡槽底部导R角增加强度,所以肉厚不一的地方导斜角做转换区。
7. 模具铁料的厚度需要大于0.5mm。
8. 母模面拔模角最好大于3度。每增加千分之一英寸的咬花深度需增加一度的拔模角。
9. Boss的设计
Boss的目的是用来连接螺钉、导销等紧固件或者是做定位、热熔柱,设计Boss的最重要原则就是避免没有支撑物,尽量让其与外壁或者肋相连增加强度。
9.1 一般Boss通用设计规则:
9.2 埋螺母的Boss设计:
螺母
螺母有钻石花和斜花纹两种,钻石花不适合热熔但在超声波工艺中表现良好;斜花纹埋植时有自我导向功能,扭拉力综合性能良好。最好选滚花之间有沟槽的螺母,沟槽可以容纳塑料,提高拉力。在我们使用的对尖角敏感的无定型塑料(PC、ABS)不要使用花纹太尖的螺母。
螺母材质主要有三种:1.标准黄铜C3604;2.低铅铜,符合欧盟ROHS环保标准;3.不锈钢。一般情况下螺母不需要做表面处理,特殊的情况下可以电镀。
Boss的设计
螺母的Boss设计需要注意两点:
(一) Boss内径与螺母外径之间的关系,M1.2~M1.7的螺母,Boss内径=螺母外径+0.2~0.3mm;M2.0~M3.0的螺母,Boss内径=螺母外径+0.5~0.6mm。
(二) Boss孔深度的设计需要考虑溢胶空间,一般情况下为0.5~1.5mm。通常螺母长度小于2.5mm需要0.5mm~1.0mm,2.5mm~4.0mm的需要1.0mm~1.5mm。
螺母的埋入方式
螺母有三种埋入方式:模内成型、热熔埋植和超声波埋植,它们各有优缺点。
注意要点 1.模具顶针公差和螺母公差需要严格控制,参照旧版ISO螺纹孔规标准;
2.注意进胶点的设计,不能靠近螺母位置,以免料流冲击造成螺母位移 埋植温度应低于塑料熔点10~20度
理想埋植温度为T+/_2度 超声波瞬间释放能量,对螺母冲击大,容易破坏螺母特别是螺纹结构
M1.6以下的螺母不适合超声波埋植
其他主要要点
一把螺母都有导向端,塑料孔不用特别设计斜角
设计塑料孔径时孔径尺寸大于螺母导向端直径0.03mm以上
热固性塑料不时候热熔和超声波埋植,可以选择精密而尖锐的滚花螺母直接压入
塑料孔位置尽量避开结合线处,避免因为应力存在埋植螺母时导致塑料孔破裂
螺母埋植后的端面高度高于塑料孔端面0.05mm
10. 孔的设计
10.1 全穿孔和半穿孔
全穿孔比半穿孔容易加工,因为全穿孔的穿孔销两端都有支撑,而半穿孔只有一端获得支撑,易于熔融的料流进入模穴造成尺寸偏差,所以半穿孔的深度最好不要超过半穿孔直径的两倍,如果要加深深度可以做成层次孔。
半穿孔底部的壁厚至少须为其孔径的1/6,否则成型后此处薄壁会膨胀变形。
10.2 多孔结构孔间距离
多孔结构中,孔与孔间,孔与侧壁间的距离须大于孔径,孔与边缘距离须大于两倍孔径。
手机结构设计基本原则
手机的一般结构
一、手机结构
手机结构一般包括以下几个部分:
1、 LCD LENS
材料:材质一般为PC或压克力;
连结:一般用卡勾+背胶与前盖连结。
分为两种形式:a. 仅仅在LCD上方局部区域;b.与整个面板合为一体。
2、 上盖(前盖)
材料:材质一般为ABS+PC;
连结:与下盖一般采用卡勾+螺钉的连结方式(螺丝一般采用φ2,
建议使用锁螺丝以便于维修、拆卸,采用锁螺丝式时必须注意Boss的材质、孔径)。
Motorola 的手机比较钟爱全部用螺钉连结。
下盖(后盖)
材料:材质一般为ABS+PC;
连结:采用卡勾+螺钉的连结方式与上盖连结;
3、 按键
材料:Rubber,pc + rubber,纯pc;
连接: Rubber key主要依赖前盖内表面长出的定位pin和boss上的rib定位。
Rubber key没法精确定位,原因在于:rubber比较软,如key pad上的定位孔
和定位pin间隙太小(<0.2-0.3mm),则key pad压下去后没法回弹。
三种键的优缺点见林主任讲课心得。
4、 Dome
按下去后,它下面的电路导通,表示该按键被按下。
材料:有两种,Mylar dome和metal dome,前者是聚酯薄膜,后者是金属薄片。
Mylar dome 便宜一些。
连接:直接用粘胶粘在PCB上。
5、 电池盖
材料一般也是pc + abs。
有两种形式:整体式,即电池盖与电池合为一体;分体式,即电池盖与电池为单独的两个部件。
连结:通过卡勾 + push button(多加了一个元件)和后盖连结;
6、 电池盖按键
材料:pom
种类较多,在使用方向、位置、结构等方面都有较大变化;
7、 天线
分为外露式和隐藏式两种,一般来说,前者的通讯效果较好;
标准件,选用即可。
连结:在PCB上的固定有金属弹片,天线可直接卡在两弹片之间。或者是一金属弹片一端固定在
天线上,一端的触点压在PCB上。
8、 Speaker
通话时发出声音的元件。为标准件,选用即可。
连结:一般是用sponge 包裹后,固定在前盖上(前盖上有出声孔);通过弹片上的触点与PCB连结。
Microphone
通话时接收声音的元件。为标准件,选用即可。
连结:一般固定在前盖上,通过触点与PCB连结。
Buzzer
铃声发生装置。为标准件,选用即可。
通过焊接固定在PCB上。Housing 上有出声孔让它发音。
9、 Ear jack(耳机插孔)。
为标准件,选用即可。
通过焊接直接固定在PCB上。Housing 上要为它留孔。
10、 Motor
motor 带有一偏心轮,提供振动功能。为标准件,选用即可。
连结:有固定在后盖上,也有固定在PCB上的。DBTEL一般是在后盖上长rib来固定motor。
11、 LCD
直接买来用。
有两种固定样式:a.固定在金属框架里,金属框架通过四个伸出的脚卡在PCB上;b.没有金属框架,
直接 和PCB的连结:一种是直接通过导电橡胶接触;一种是排线的形式,将排线插入到PCB上的插
座里。
12、 Shielding case
一般是冲压件,壁厚为0.2mm。作用:防静电和辐射。
13、 其它外露的元件
test port
直接选用。焊接在PCB上。在housing 上要为它留孔。
SIM card connector
直接选用。焊接在PCB上。在housing 上要为它留孔。
battery connector
直接选用。焊接在PCB上。在housing 上要为它留孔。
charger connector
直接选用。焊接在PCB上。在housing 上要为它留孔
手机结构设计注意事项及经验总结
一、常出现的机构设计方面的问题。
1. Vibrator
vibrator安装位置的选择很重要。其一,要看装在哪儿振动效果最好;其二,最好vibrator附近没有复杂的rib位,因为vibrator在ALT 时会有滑动现象,如碰到附近的rib位可能被卡住,致使来电振动失败。
2. 吊饰孔
由于吊饰孔处要承受15磅的拉力,所以housing的吊饰孔处的壁厚要保证足够的强度。
3. Sim card slot
由于不同地区的sim card的大小和thickness有别,所以在进行sim card slot 的设计时,要保证最大、最厚的sim card能放进去,最薄的sim card能接触良好。
4. Battery connector
有两种形式:针点式和弹簧片式。前者由于接触面积小,有可能发生瞬间电流不够的现象而导致reset,但占用的面积小。而后者由于接触面积大,稳定性较好,但占用的面积大。
5. 薄弱环节
在drop test时,手机的头部容易开裂。主要是因为有结合线和结构复杂导致的注塑缺陷。Front housing的battery cover button处也易于开裂,所以事先要通过加rib和倒角来保证强度。
6. 和ID的沟通。
机构完成pcb的堆叠后将图发给ID,由于这关系到ID画出来的外形能否容纳所有的内部机构,所以在处理时要很小心。Pcb上的所有的元件都要取正公差,所包含的元件要齐全,特别是那些比较大的元件;小处也不能忽略,比如sponge和lens的双面背胶等。
7. 缩水常发生部位
boss与外壳最好有0.8-1mm的间隙,要避免boss和外壳连在一起而导致缩水。
housing 上antenna部分,由于结构需要(要做螺纹),往往会比较厚。
8. 前后壳不匹配
95%情况下,手机的后壳都会大于前壳,所以要提醒模厂,让它在做模时,后壳取较小的收缩率。这是因为两者的注塑条件不同,后壳需要较大的注塑压力。
9. 备用电池
备用电池一般由ME选择。在SMD时会有空焊和冷焊。定位备用电池的机构部分如设计得不好,则在drop test 时,电池会飞出来。
10. 和speaker 、buzzer、和MIC相关的housing部分的考虑
其一、透声孔的大小。ID画出来的孔一般会偏小,而为了声音效果,孔要达到一定的大小。例如speaker要达到直径1.5
以上,声音才出得来。
其二、元件前面和housing 的间隙,影响声音效果。在选用比较好的speaker等时才会考虑这些问题。
用sponge包裹这些元件,形成共振腔,可达到好的声音效果。
二、经验信息
1. Hinge
Hinge是个标准件。一般由sales根据市场要求选择。折叠式手机翻盖的打开和合上功能完全由它实现。
2. Key pad
有三种形式的key:rubber、pc + rubber、pc film。从rubber key到pc key,占用的空间越来越小,但本身的价格越来越贵。当选用不同的key时,要注意不同的key有不同的按压行程。如rubber key的行程就要比pc + rubber的大。所以要根据这安排不同的空间。另外,pc + rubber之间现一般采用粘接的方式贴合在一起。
Key的位置与Mylar dome的凸点的位置要对中,否则会影响触感。常常在Id画出外形后,由于ID改变了key的中心位置而使得ME需要协调电子方面改变pcb的layout。
Mylar dome和key pad之间最好没有预压。也就是说,Mylar dome和key pad之间没有过盈,不按键时,Mylar dome的凸点处于放松状态。设计时要根据vendor的能力,考虑在两者之间留间隙。
front housing和key pad之间同样也以无过盈为佳。
key pad高出外形面的距离。从以下三个方面考虑:不卡key;大于按键的行程;?。Rubber key不能太高,因为高了之后易因摩擦掉漆。
3. 静电
在采用rubber key的情况下,housing的key hole一圈一般会长一定高度的rib,该rib隔开每个key,可增强防静电的能力。
4. 设计时要考虑设计变更的难易
如前盖和后盖的hook的卡入深度。一般以0.5-0.8mm为宜,但开始设计时,可将卡入深度设计成0.5mm,以后根据需要修改,比较容易。
5. Key pad的精确定位问题
使用rubber key是没法精确定位key pad的。因为rubber key和前盖的定位pin之间的间隙如果太小(<0.2-0.3mm),则会发生压下去后不能弹回来的情形。
6. Shielding case的开孔问题
重心位置不要打孔,打孔要平衡考虑辐射和散热问题。
7. LCD的黑影问题
sponge 由1mm压到0.8mm,不会压迫LCD,致使其产生黑影。
8. LCD保护
与LCD接触的区域不要采用凸起式结构,防止drop test时引起LCD引力集中破例裂。
9. 静电问题
外观面应尽量避免孔的存在。在开孔处尽量增加静电进入的路程。
10. 设计时需为以后的改变预留空间
例如,需要在电子元件和housing之间多预留0.2mm间隙,如果以后为了防辐射的需要增加铜片,则不会发生问题。